Глава 2. Определение потребности в технике

2.1. Факторы, определяющие потребности в технике

Одной из главных задач при проектировании производственных процессов в земледелии, наряду с обоснованием и выбором наиболее эффективных машинных комплексов, является обоснование рациональных сроков и темпов полевых работ, определяющих потребное количество технических средств для выполнения определенного объема работ.

Известно, что между всеми средствами производства, занятыми в процессе выполнения полевых работ, существуют не только качественные технологические, но и определенные количественные соотношения, другими словами, – пропорциональность. Успешное функционирование производственных процессов возможно на основе инженерных методов расчета. По мнению А.Д. Мурашева, «применительно к сельскохозяйственному производству проектирование

ирасчет процессов сводятся к формированию правил и требований к использованию машин, способствующих увеличению выхода продукции и снижению затрат на ее производство» [16].

Проектирование, как правило, связано с математическим моделированием, чаще всего с расчетами системы машин для комплексной механизации сельскохозяйственного производства, определением зональных нормативов потребности в технике или оценкой уровня эффективности отдельных технологических комплексов методом наложения на структуру парка машин модельного предприятия. Любое проектирование полевых процессов базируется, прежде всего, на обосновании рациональных сроков выполнения технологических работ, обусловливающих требования к техническому оснащению хозяйств. С другой стороны, при определенном наличии трудовых

итехнических ресурсов проектирование сводится к обоснованию севооборотов, подбору сортов и культур, обеспечивающих максимальную эффективность производства.

Производственные процессы в земледелии могут быть простыми, когда работает один технологически независимый агрегат, например,

23

вспашка, лущение стерни, культивация пара и др. В сложныхтехнологических процессах, например, посев, уборка, внесение удобрений, работа агрегатов существенно зависит от согласованного взаимодействия с сопряженными технологическими или вспомогательными и обслуживающими агрегатами. При этом неизбежны взаимообусловленные простои сопряженных агрегатов, что снижает технологическую надежность работы машинных комплексов.

Для выполнения той или иной технологической операции потребное количество машин в общем виде определяется тремя основными факторами: объемом работы, средней дневной производительностью агрегата и рациональной (оптимальной) длительностью полевой работы:

где Nагр – потребное количество агрегатов для выполнения работы, единиц;

Wр – объем работы, га (т, т·км);

Wдн –дневнаяпроизводительностьагрегатов,га/день(т·км/день); Др – оптимальная длительность работы, дн.

Объем механизированных работ определяется на основании технологических карт возделывания и уборки сельскохозяйственных культур, разработанных с учетом объема и структуры посевных площадей в соответствии с рекомендациями зональных науч- но-исследовательских технологических центров и опытом передовых хозяйств. В условиях с ограниченными техническими и трудовыми ресурсами решается задача определения структуры севооборотов, подбора культур и динамики выполнения технологических операций в соответствии с реальными возможностями конкретных предприятий.

Средняя дневная производительность агрегата определяется его часовой производительностью с учетом нормированных потерь времени на технологические остановки, простои для планового технического обслуживания, решение организационных и социально-

24

бытовых вопросов, а также продолжительности работы агрегата в течение суток. Полученное значение дневной производительности корректируется с учетом технической надежности машин, метеорологических условий и технологической надежности процесса. Последнее относится к сложным процессам, когда неизбежны технологические простои из-за рассогласованности взаимодействия сопряженных агрегатов в технологической линии:

где Wч – часовая производительность агрегата, га/ч (т·км/ч); tсм – продолжительность рабочей смены, ч;

Kсм – показатель сменности использования агрегата;

Kн – коэффициент, учитывающий надежность работы машин; Kму – коэффициент, учитывающий потери времени по метеоус-

ловиям;

Kтн – коэффициент надежности сложного технологического процесса.

где В – ширина захвата агрегата, м;

V – скорость движения агрегата, км/ч;

τ – коэффициент использования времени смены с учетом нормативных простоев при работе агрегата.

Для зерноуборочного агрегата часовая производительность:

где q – паспортная пропускная способность комбайна, кг/с;

Kв – коэффициент, учитывающий снижение производительности комбайна от влажности хлебной массы;

Kс, Kз – коэффициенты, учитывающие влияние соломистости и засоренности хлебной массы на производительность комбайна;

25

Kп – коэффициент, учитывающий полеглость растений; У – урожайность зерносоломистой массы, т/га.

Производительность агрегатов в значительной мере зависит от величины потерь рабочего времени по техническим, технологическим и организационным причинам. Следует отметить, что технические и организационные простои в большинстве своем могут быть устранены путем совершенствования управления, повышения квалификации кадров, резервирования машин в технологическом процессе, улучшения организации службы технического обслуживания и ремонта.

Технологические простои менее управляемы в процессе эксплуатации машин и зависят от характера взаимодействия сопряженных агрегатов и их технического совершенства. Так, вероятностный характер взаимодействия уборочных и транспортных агрегатов предопределяет неизбежные технологические простои. Расчеты показывают, что их экономически обоснованное значение при прямых перевозках зерна для комбайнов составляет 10…15 % рабочего времени, для автомобилей – 20…25 %. Однако в реальных условиях эксплуатации техники на уборке урожая технологические простои зерноуборочных комбайнов достигают 30 % времени смены, а транспортных средств – до 50 %.

Задача при проектировании технологических процессов заключается в устранении жесткой связи взаимодействия сопряженных агрегатов. Значимость этого фактора можно проследить на примере нескольких вариантов транспортного обслуживания зерноуборочных комбайнов (табл. 2.1).

Дневная производительность агрегатов в значительной мере определяется продолжительностью их работы в течение суток. Продолжительность эта ограничивается такими факторами, как технологические ограничения (например, изменение влажности хлебной массы или сена в различное время суток), изменение качества работ в ночное время, утомляемость механизаторов и отсутствие их достаточного количества для организации второй смены, сложности технологического и бытового обеспечения при многосменной работе. Поэтому определение суточной длительности работы агрегатов является одной из важных задач проектирования производственных процессов в земледелии.

26